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Aplicaciones potenciales de los residuos orgánicos en viveros de
especies forestales mediterráneas
R. Moreno, R. Canet, R. Albiach, F. Pomares y A. Pérez-Piqueres
Centro para el Desarrollo de la Agricultura Sostenible – Instituto Valenciano de
Investigaciones Agrarias (CDAS-IVIA). Apartado oficial. 46113-Moncada, España.
Correo electrónico: [email protected]
Resumen
La creciente actividad de reforestación en el área mediterránea, fruto de la
necesidad de reducir la importante degradación medioambiental de esta zona, ha
disparado la demanda de plantas en los viveros forestales. Como consecuencia,
grandes cantidades de materiales no renovables como turba o suelo natural están
siendo utilizadas para la fabricación de sustratos. En horticultura y viverismo
ornamental, el aprovechamiento de residuos y subproductos orgánicos es una
práctica cada vez más extendida, que tiene el doble efecto de ser beneficiosa para el
desarrollo de las plantas y respetuosa con el medio ambiente. El objetivo de este
estudio fue explorar el uso potencial de composts y residuos orgánicos fácilmente
disponibles en la producción de Pinus halepensis en viveros forestales del área
mediterránea. Se realizaron tres ensayos poniendo especial interés en su
adaptación a las necesidades locales del sector y a las características de los
materiales orgánicos existentes en la zona: 1) Evaluación del uso de fibra de coco,
de huesecillo de aceituna y de compost de residuos urbanos como componentes de
sustratos 2) Estudio de la aplicación de vermicompost como promotor del
crecimiento radicular 3) Uso de harinas cárnicas y compost de lodos de
depuradora como fertilizantes alternativos a la fertilización mineral. Pese al
carácter exploratorio de este ensayo, se han obtenido resultados prometedores
respecto al uso de residuos orgánicos como fertilizantes y como sustratos en
viverismo forestal en condiciones mediterráneas. Así, el empleo como sustrato de
cultivo de fibra de coco reciclada, sola o en combinación con compost de residuos
urbanos o huesecillo de aceituna, produjo plantas de biomasa igual o incluso en
ciertos casos superiores, a aquellas crecidas en el mantillo comercial normalmente
utilizado en los viveros de la zona. Los índices morfológicos de calidad y el
contenido de nutrientes fueron similares, por lo que estos materiales se presentan
como una firme alternativa a los sustratos habitualmente empleados. La
aplicación de vermicompost, en cambio, no estimuló el desarrollo de las raíces, ni
siquiera con la dosis superior de las cinco ensayadas. La fertilización orgánica con
harinas de carne y compost de lodos de depuradora produjo plantones de calidad
similar a los obtenidos con la fertilización mineral.
Palabras clave: Pinus halepensis, vivero, sustrato, vermicompost, fertilización
orgánica
INTRODUCCION
En las últimas décadas, los bosques del área mediterránea están sufriendo un
severo deterioro como resultado de su transformación en terrenos agrícolas, la
desequilibrada explotación maderera y los incendios frecuentes. Ante la necesidad de
reducir la importante degradación medioambiental se está incentivando la actividad
resforestadora. Como consecuencia, se ha producido un aumento importante en la
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demanda de plantas en los viveros forestales, necesitándose grandes cantidades de
materiales no renovables, como turba y suelo, para la fabricación de los sustratos.
Es conocida la utilidad de los residuos orgánicos como componentes de sustratos
en cultivos hortícolas y ornamentales. En forestales, Veijalainen et al., 2008 han
mostrado la posibilidad de emplear los propios residuos generados en su explotación
(sustratos agotados, plantas descartadas, malas hierbas) como componentes de sus
medios de cultivo. Igualmente, materiales tales como compost de lodos de la industria
papelera y lodos de depuradora han sido empleados con éxito en la producción de
Cupressus arizonica, C. sempervirens, Pinus halepensis y P. pinea (HernándezApaolaza et al., 2005; Mañas et al., 2010). Además de componentes de sustratos, éstos
materiales tienen otras aplicaciones. Así por ejemplo, en viveros de Fraxinus
pennsylvanica y Quercus rubra se ha sustituido la fertilización mineral por una
fertilización orgánica con
estiércol de pollo y
compost de restos verdes,
consiguiéndose plantas de mejor calidad morfológica (Davis et al., 2006). Igualmente,
el vermicompost, producto con alta capacidad de promover el crecimiento radical, ha
sido empleado como estimulador de la germinación y del crecimiento en especies tales
como Eucalyptus spp. (Kandari et al., 2011) y P. pinaster (Lazcano et al., 2010). Los
residuos orgánicos suponen por tanto, una firme alternativa a los materiales
tradicionalmente utilizados, con doble ventaja de ser beneficiosa para el desarrollo de
las plantas y respetuosa con el medio ambiente.
Las características de las materias orgánicas varían con el tiempo y con su
procedencia. Además, el funcionamiento de los viveros está fuertemente ligado a los
intereses del mercado y a las características edafoclimáticas de la zona. Por ello,
cualquier ensayo relacionado con éstos materiales debe siempre realizarse e
interpretarse teniendo en cuenta las condiciones locales. El objetivo de este estudio es
por tanto, evaluar el uso potencial de composts y residuos orgánicos fácilmente
disponibles en la producción de Pinus halepensis en viveros forestales del área
mediterránea. Para ello se han realizado tres ensayos poniendo especial hincapié en su
adaptación a las necesidades locales del sector y a las características de los materiales
orgánicos existentes.
MATERIAL Y METODOS
Los tres ensayos se realizaron en una parcela al aire libre en el Instituto
Valenciano de Investigaciones Agrarias siguiendo un diseño experimental de bloques al
azar. La especie empleada fue P. halepensis (plántulas de 10 cm) y el sustrato control
utilizado fue mantillo comercial suministrado por el vivero colaborador. Se usaron
macetas de 3 L (una planta/maceta) y se realizaron diez repeticiones por tratamiento. En
la Tabla 1 se indican las características de las materias orgánicas evaluadas.
Ensayo I: evaluación del uso de fibra de coco virgen (FC), fibra de coco
reciclada (FCR), compost de residuos urbanos (RSU) y huesecillo de aceituna (H) como
componentes de sustratos. Se evaluaron ocho sustratos: C (mantillo comercial), FC,
FCR, FCR/RSU 2:1 (v/v), FCR/RSU 3:1, FCR/H 2:1, FCR/H 3:1, FCR/RSU/H 2:1:1.
Ensayo II: estudio de la aplicación de vermicompost (VC) como promotor de
crecimiento radicular. Se evaluaron seis tratamientos: C (control sin vermicompost) y
VC1 a VC5 (5, 10, 20, 40 y 80 g de vermicompost por maceta, en peso fresco,
respectivamente). Todas las plantas se fertilizaron con un abono de liberación lenta
NPK (16:8:12), a una dosis de 0.5 g N/L.
Ensayo III: uso de compost de lodos de depuradora (L) y harinas cárnicas (HC)
como fertilizantes. Se evaluaron cinco tratamientos: C (control con fertilizante de
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liberación lenta NPK (16:8:12), dosis 0.5 g N/L), L1 (compost de lodos de depuradora,
dosis 0.5 g N L-1), L2 (compost de lodos de depuradora, dosis 1 g N L-1), HC1 (harinas
cárnicas, dosis 0.5 g N L-1), HC2 (harinas cárnicas, dosis 1 g N L-1).
En los tres casos, las plantas se regaron de acuerdo a sus necesidades durante los
siete meses que duraron los ensayos. Al final de este tiempo se tomaron distintes
medidas: altura de la planta tomada desde el cuello hasta el ápice terminal (A), diámetro
del cuello (D) y peso de la raíz, parte aérea y peso total (PR, PA y PT, respectivamente).
A partir de estos datos se calcularon diferentes índices morfológicos: Indice de Calidad
de Dickson (ICD) (Dickson et al., 1960) (1), Indice de Robustez (IR) (2) y Relación
parte Aérea/parte Radical (RAR) (3), aplicando las siguientes fórmulas (Thompson,
1985):
(1) ICD=PT (g)/(RAR+IR) (2) IR= A (cm)/D(mm) (3)RAR=PA (g)/PR (g)
Todos los resultados fueron expresados como materia seca a 105ºC. Las
determinaciones analíticas fueron realizadas usando los Métodos Oficiales del
Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación (MAPA, 1986). La significación
estadística de los resultados fue evaluada realizando un análisis de la varianza (Snedecor
y Cochran, 1989), empleando el paquete estadístico Statgraphics Plus 5.0 (Manugistics
Inc.)
Tabla 1 . Características de los materiales orgánicos empleados en los tres ensayos.
FC
FCR
RSU
VC
L
HC
MOox (g Kg-1)
541
636
676
383
650
681
N total (g Kg-1)
4,00
16,7
19,2
22,0
28,7
76,6
C/N
78,5
22,1
20,2
10,1
13,1
5,16
P2O5 (g Kg-1)
0,80
3,62
9,60
41,3
18,9
93,2
-1
K2O (g Kg )
10,8
2,30
8,20
2,20
2,00
8,60
CaO (g Kg-1)
3,00
6,53
76,1
133
60,4
137
-1
MgO (g Kg )
2,10
9,30
8,30
11,0
4,60
4,00
Na2O (g Kg-1)
3,90
4,50
6,40
0,300
1,10
8,00
pH (1:25)
5,44
6,18
6,39
8,64
7,38
6,57
CE (1:5, *1:10) dSm-1
3,73
3,50*
13,5
4,29
5,41
6,77
MO ox: Materia orgánica oxidable. CE: Conductividad eléctrica
RESULTADOS Y DISCUSION
Ensayo I: uso de materiales orgánicos como componentes de sustratos.
Las características principales de los sustratos ensayados se encuentran
recogidas en la Tabla 2. El mantillo comercial presentó el pH más elevado, mientras el
resto de sustratos se encontraron cercanos a la neutralidad. La conductividad eléctrica
varió entre 0.72 mS cm-1 en FC y 6,98 dSm-1 en FCR/RSU 2:1. Aunque en todos los
casos se excedió el valor máximo recomendado de 0,5 dSm -1 (Abad et al., 2001), no se
observaron daños en las plantas. En la bibliografía, otros autores han señalado un efecto
similar, probablemente debido a la alta capacidad tampón de estos sustratos que protege
el sistema radical, o debido a la lixiviación de las sales por los riegos frecuentes
(Hernández-Apaolaza et al., 2005). Todos los sustratos excepto el control presentaron
una densidad aparente por debajo de 0,4gcm-3, valor máximo indicado para una
adecuada elongación de la raíz y una fácil manipulación del sustrato (Abad et al., 2001).
Excepto en el mantillo, las capacidades de campo de los sustratos estuvieron dentro del
intervalo recomendado de 60-100% (Abad et al., 2001).
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Tratamiento
C
FC
FCR
FCR/RSU 2:1
FCR/RSU 3:1
FCR/H 2:1
FCR/H 3:1
FCR/RSU/H
Tabla 2 . Características de los sustratos
pH (1:25) CE (dS m-1)
Cl- (mg l-1) DA (g cm-3)
9,19
2,35
641
0,467
7,15
0,72
207
0,090
6,44
4,41*
304
0,120
7,26
6,98
1137
0,180
7,02
6,48
931
0,160
6,84
3,13
209
0,273
6,77
3,62
233
0,233
7,37
4,77
634
0,293
CC (%)
54,5
67,8
72,2
67,4
67,2
61,9
63,9
60,5
CE: Conductividad Eléctrica 1:5, excepto FCR 1:10*. DA: Densidad Aparente.CC: Capacidad de
Campo.
Tras los siete meses que duró el ensayo, las plantas presentaron un incremento
en altura muy variable dentro de cada tratamiento (Tabla 3). Los valores fluctuaron
entre una media de 13,1 cm para los brinzales crecidos en FCR/RSU 3:1 y una media
de 22,7 cm para los crecidos en FC, pero no se encontraron diferencias significativas
entre sustratos debido a la alta variabilidad. Las plantas en fibra de coco presentaron un
peso total (FC:16,7 g, FCR: 13,9 g) significativamente superior a las crecidas en el
mantillo comercial (8,84 g), debido a un importante desarrollo de la parte aérea (Tabla
3). No se vieron diferencias entre usar fibra de coco virgen y reciclada. De igual modo,
se obtuvieron pesos similares empleando fibra de coco reciclada pura o combinándola
con RSU y H, excepto en el caso de FCR/RSU/H en el que el peso total fue más bajo.
La altura de la planta y el peso total son dos características normalmente empleadas en
los viveros como parámetros de calidad, pero aunque están fuertemente ligados al
crecimiento, no son indicadores de la capacidad de supervivencia de la planta en el
campo. Esta información es obtenida con los índices morfológicos. El índice de
robustez, por ejemplo, refleja la resistencia mecánica de los árboles y su capacidad de
soportar el viento. Los IRs que se obtuvieron en este ensayo, variaron entre 5,50 en
FCR/H 2:1 y 6,68 en FCR/H 3:1, sin diferencias significativas entre sustratos (Tabla 3).
Aunque son valores ligeramente elevados para el índice máximo de 6 recomendado por
Thompson (1985), están dentro del rango usual del género Pinus spp. en viveros
españoles (Domínguez-Lerena et al., 2001). Sin embargo, el crecimiento aéreo no
estuvo equilibrado con el crecimiento radicular, como indica el RAR con valores
fluctuando entre 2,55 de FCR/H 3:1 y 3,63 de FCR, alejados de la relación deseable de
1 (Domínguez-Lerena et al., 2001). Estas plantas, una vez en el campo, probablemente
tendrán problemas de supervivencia en caso de sequía, al no tener suficiente desarrollo
radicular para abastecer las necesidades hídricas de una masa aérea claramente más
desarrollada. Por último, el ICD es un parámetro global que integra los dos anteriores y
expresa el equilibrio existente entre la distribución de la masa y la robustez, evitando
seleccionar plantas desproporcionadas y descartar plantas de menor altura pero con
mayor vigor. Los valores fueron superiores a los encontrados en la bibliografía en todos
los casos, fluctuando entre el 0,964 del mantillo y el 1,84 de la fibra de coco virgen.
Como se puede ver en la Tabla 4, en todos los casos las plantas presentaron contenidos
adecuados en N, K y micronutrientes. A pesar de que los valores de P, Ca y Mg, en
ciertos tratamientos, excedieron ligeramente los recomendados, se puede considerar que
en general todas las plantas presentaron un estado nutricional adecuado.
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Tabla 3. Índices de crecimiento y morfológicos en el ensayo de sustratos
Tratamiento
A (cm) IA (cm) PA (g) PR (g) PT (g)
IR
RAR
ICD
C
FC
FCR
FCR/RSU 2:1
FCR/RSU 3:1
FCR/H 2:1
FCR/H 3:1
FCR/RSU/H
33,3
39,2
38,5
32,6
29,1
33,6
37,4
33,5
16,6
22,7
22,1
16,2
13,1
17,1
20,6
15,9
6,50a
12,8c
10,8bc
7,81ab
8,41ab
8,25ab
8,69ab
6,73a
2,34
3,85
3,06
2,87
2,75
2,92
3,52
2,54
8,84a
16,7c
13,9bc
10,7ab
11,2ab
11,2ab
12,2ab
9,27a
6,43
6,24
6,60
5,61
5,66
5,50
6,68
5,78
2,80ab
3,46cd
3,63d
2,72ab
3,09bc
2,82ab
2,55a
2,76ab
0,964a
1,84c
1,38ab
1,41bc
1,32ab
1,53bc
1,48bc
1,39abc
IA: Incremento de altura. Valores seguidos de la misma letra no son estadísticamente diferentes, test LSD
p<0.05
Tabla 4. Contenido foliar macro (mg g-1) y micronutrientes (mg Kg-1) en el ensayo de
sustratos
Tratamiento
N
P
K
Ca
Mg
Fe
Mn
Zn
C
FC
FCR
FCR/RSU 2:1
FCR/RSU 3:1
FCR/H 2:1
FCR/H 3:1
FCR/RSU/H
Rangos adecuados
13,8cd
15,9e
15,2e
1,32bc
14,1d
13,6cd
11,8a
12,5ab
10-20
1,20ab
2,20c
3,00e
1,00a
1,40b
2,60d
3,10e
1,30b
1-2
14,5f
11,4bc
17,0g
9,60a
10,3ab
12,0cd
12,8ed
13,5ef
>8
6,40d
5,30b
6,40d
6,80e
7,70f
5,60c
5,20b
4,90a
3-6
2,30cd
2,20bc
2,30c
2,20bc
2,40d
2,10b
2,20bc
1,90a
1-1,9
109e
25,8a
78,3a
97,8e
93,8bc 72,8d
95,6bc 29,4a
95,8bc 28,2a
101bc 49,8c
91,3b
56,6c
108de 38,9b
20-200 20-800
36,0a
52,4cd
36,1a
57,1d
46,4bc
37,4a
39,7ab
56,2d
20-70
Valores con la misma letra no son estadísticamente diferentes, test LSD p<0.05. Rangos: macronutrientes
en Tausz et al., (2004) para P. halepensis y micronutrientes en Fürst (2013) para Pinus spp.
Ensayo II: estudio de la aplicación de vermicompost (VC).
El crecimiento de las plantas fue independiente de la aplicación de
vermicompost: no hubo diferencias significativas ni en el incremento de altura ni en el
peso total alcanzado al final del ensayo (Tabla 5). Tampoco hubo estimulación de la
biomasa radical con pesos radiculares que variaron entre 2,12 g en VC4 y 2,61 g en
VC3. Los índices morfológicos tampoco se vieron significativamente modificados: el
índice de robustez fluctuó entre 5,83 en VC1 y 6,37 en VC4, la relación parte aérea/
parte radical entre 2,71 en C y 3,08 en VC4 y el índice de calidad de Dickson entre 1,01
en VC4 y 1,15 en VC3 (Tabla 5). El estado nutricional de los brinzales fue en general
aceptable (Tabla 6), sin que se viera ninguna mejora por la aplicación de vermicompost.
Tabla 5. Índices de crecimiento y morfológicos en el ensayo de vermicompost
Tratamiento A (cm) IA (cm) PA (g) PR (g) PT (g)
IR
RAR
ICD
C
31,8
14,8
6,87
2,59
9,46
6,25
2,71
1,07
VC1
31,6
15,0
7,22
2,47
9,69
5,83
2,89
1,10
VC2
33,0
16,2
6,79
2,28
9,07
5,93
3,03
1,02
VC3
31,0
14,0
7,33
2,61
9,94
6,03
2,84
1,15
VC4
32,4
15,6
6,39
2,12
8,51
6,37
3,08
1,01
VC5
32,4
14,8
7,46
2,60
10,1
6,36
2,90
1,08
IA: Incremento de altura. Valores seguidos de la misma letra no son estadísticamente diferentes, test LSD
p<0.05
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Tabla 6. Contenido foliar en macro (mg g-1) y micronutrientes (mg Kg-1) ensayo de VC
Tratamiento
N
P
K
Ca
Mg
Fe
Mn
Zn
C
15,0b 0,920a 18,1c 7,90b 2,50cd 107b
23,4a 58,3c
VC1
14,4a 0,970ab 15,8a 7,10a 2,40bc 88,0a 30,8b 48,6bc
VC2
14,5ab 0,980ab 17,6bc 7,20a 2,30b
105b
24,0a 50,5bc
VC3
14,9b 0,950ab 16,8abc 8,20b 2,60d
111b 28,6ab 54,6bc
VC4
14,2a 1,02b 16,8abc 7,90b 2,50cd 117b
24,0a 47,7a
VC5
14,2a 1,01b 16,5ab 6,70a 2,10a
111b
40,1c 48,2a
Rangos adecuados 10-20
1-2
>8
3-6
1-1,9 20-200 20-800 20-70
Valores seguidos de la misma letra no son estadísticamente diferentes, test LSD p<0.05. Rangos:
macronutrientes en Tausz et al., (2004) para P. halepensis y micronutrientes en Fürst (2013) para Pinus
spp.
Así, aunque en distintos estudios, el vermicompost ha sido relacionado con un
aumento del crecimiento de la planta, un mayor desarrollo radicular y una mejora en la
absorción de nutrientes, en nuestro ensayo no se observó ningún efecto, ni siquiera a las
dosis más elevadas. No se excluye la posibilidad de que otro tipo de vermicompost
produjera efectos positivos, ya que las características químicas y biológicas de este
producto pueden variar enormemente dependiendo del residuo orgánico empleado, el
proceso de producción e incluso la especie de lombriz utilizada (Campitelli y Ceppi
2008). Incluso, algunos autores han encontrado efectos de vermicompost diferentes
dependiendo de la especie de planta y dentro de variedades de una misma especie
(Lazcano et al., 2010).
Ensayo III: uso de materiales orgánicos como fertilizantes.
El uso de fertilización mineral u orgánica no influyó de forma significativa en la
biomasa total y en el incremento en altura de las plantas, con crecimientos variando
entre 11,7 cm en L2 y 16,6 cm en L1 y pesos totales entre 6,38 g en L2 y 9,24 g en C
(Tabla 7).Los índices morfológicos de calidad tampoco difirieron significativamente
entre tratamientos, con valores de IR entre 5,85 en C y 6,25 en HC1, de RAR entre 2,34
en L1 y 2,86 en HC1 e ICD entre 0,802 en L2 y 1,13 en C (Tabla 7).
Tabla 7. Indices de crecimiento y morfológicos en el ensayo de fertilizantes
Tratamiento A (cm) IA (cm) PA (g) PR (g) PT (g)
IR
RAR
ICD
C
29,7
14,0
6,75
2,49
9,24
5,85
2,78
1,13
L1
32,1
16,6
5,83
2,46
8,29
6,06
2,34
1,05
L2
27,3
11,7
4,62
1,76
6,38
5,87
2,60
0,802
HC1
30,6
15,1
6,40
2,24
8,64
6,25
2,86
0,959
HC2
30,4
14,1
5,44
2,11
7,55
5,95
2,53
0,977
IA: Incremento de altura. Valores seguidos de la misma letra no son estadísticamente diferentes, test LSD
a p<0.05
El estado nutricional de las plantas fue adecuado de acuerdo a los resultados de
los análisis foliares (Tabla 8). La fertilización con harinas cárnicas a la dosis más
elevada fue la única que igualó el contenido en N de las plantas con fertilización
mineral, aunque todos los tratamientos estuvieron dentro de los niveles recomendados.
Los brinzales con fertilización orgánica, tanto con compost de lodos de
depuradora como con harinas cárnicas, fueron de calidad similar a aquellos que
recibieron fertilización mineral, sin que se vieran diferencias al duplicar la dosis de N
aplicada.
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VI Jornadas Ibéricas de Horticultura Ornamental, Valencia 1‐3 Octubre 2014
“Las Buenas Prácticas en la Horticultura Ornamental”
Actas de Horticultura nº 68
ISBN 978846173029‐9
Tabla 8. Contenido foliar en macro (mg g-1) y micronutrientes (mg Kg-1), fertilización
Tratamiento
N
P
K
Ca
Mg
Fe
Mn
Zn
C
14,7b 1,27ab 18,0c 7,19c 2,38a 116b 25,2b 55,2b
L1
13,2a 1,28ab 15,7a 6,20ab 2,37a 95,5a 19,5a 47,2a
L2
13,6a 1,20ab 15,2a 6,04a 2,33a 106ab 42,6c 56,7b
HC1
13,7a 1,29b 16,9b 6,64b 2,68b 90,5a 19,1a 45,6a
HC2
14,7b 1,17a 16,6b 6,56ab 2,42a 87,2a 18,6a 43,9a
Rangos adecuados 10-20
1-2
>8
3-6
1-1,9 20-200 20-800 20-70
Valores seguidos de la misma letra no son estadísticamente diferentes, test LSD p<0.05. Rangos:
macronutrientes en Tausz et al., (2004) para P. halepensis y micronutrientes en Fürst (2013) para Pinus
spp.
CONCLUSIONES
Pese al carácter exploratorio de este ensayo, se han obtenido resultados bastante
prometedores respecto al uso de residuos orgánicos en viverismo forestal en
condiciones mediterráneas. Los brinzales han sido de calidad similar a los crecidos en
mantillo, empleando como sustrato fibra de coco, virgen o reciclada, y usando
combinaciones de fibra de coco reciclada con compost de residuos urbanos o huesecillo
de aceituna, los cuales, en ciertos parámetros, como por ejemplo pH y densidad aparente
del sustrato, ofrecían valores más adecuados que el sustrato comercial. De igual modo,
la fertilización con compost de lodos de depuradora o con harinas cárnicas ha dado
lugar a resultados similares a los productos minerales, mucho más caros. El uso de
vermicompost, por el contrario, no se ha mostrado útil para mejorar el desarrollo
radicular de los brinzales pese a los prometedores resultados de otros autores.
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